Download - laporan fitum
LAPORAN PRAKTIKUMFISIOLOGI TUMBUHAN
LAPORAN I
JARINGAN TRANPORT AIR
NAMA : MUHAMMAD HANAFI
NIM : H411 12 299
KELOMPOK : IV (EMPAT)
HARI/ TGL : SELASA/ 8 NOVEMBER 2013
ASISTEN : NENI SARDIANI
LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR
2013BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak berkaitan
dengan air atau bahan-bahan lain yang terlarut didalamnya. Bahan-bahan tersebut
dapat berupa senyawa ataupun ion (Lakitan, 2011).
Status air dalam tumbuhan bergantung pada kecepatan relatif penyerapan
air oleh akar dan kehilangan air oleh transpirasi. Penyerapan air yang tidak cukup
oleh akar menimbulkan defisit air dalam tumbuhan, termasuk sel-sel daun, suatu
defisit yang mengakibatkan penurunan evaporasi air dari daun sehingga laju
transpirasi menjadi rendah. Di samping itu transpirasi yang berlebihan juga dapat
menimbulkan defisit air. Resultant defisit tekanan difusi pada semua sel tumbuhan
termasuk sel-sel akar, memperbesar gradien dari larutan tanah ke akar dan dengan
demikian meningkatkan penyerapan air. Sistem transport bekerja sebagai sebagai
suatu unit yang cenderung menjaga agar sel tumbuhan selalu dalam keadaan
turgid (Johannes, dkk., 2013)
Dalam hubungannya dengan pergerakan air dari dalam tanah ke atmosfer,
dapat dibagi dalam 3 fase (Johannes dkk., 2013) yaitu:
1. Larutan tanah, dipisahkan dari xylem oleh sebuah membran (pertama)
2. Pembuluh xylem (berisi cairan xylem) yang berupa tabung atau 1 set tabung
yang menghubungkan akar dan daun
3. Udara, dipisahkan dari ujung xylem bagian atas oleh sebuah membran (kedua).
Aliran air melalui sistem ini akan ditentukan oleh arah dari gradien potensial air
dari masing-masing fase.
Berdasarkan teori tersebut, maka dilakukannya percobaan mengenai
jaringan transport air.
I.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah melihat proses tranport air melalui xilem.
Pada tanaman peperomia sp dan Impatiens balsamia
I.3 Waktu dan Tempat Percobaan
Percobaan mengenai jaringan transport air ini dilaksanakan pada hari
Selasa, tanggal 8 November 2013, pukul 14.00 sampai 15.30 WITA, bertempat di
Laboratorium Herbarium, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak berkaitan
dengan air atau bahan-bahan lain yang terlarut didalamnya. Bahan-bahan tersebut
dapat berupa senyawa ataupun ion (Lakitan, 2011).
Air merupakan kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan
bahan penyusun utama dari protoplasma sel. Di samping itu, air adalah komponen
utama dalam proses fotosintesis, pengangkutan asimilat hasil proses ini ke bagian-
bagian tanaman hanya dimungkinkan melalui gerakan air dalam tanaman. Dengan
peranan tersebut di atas, jumlah pemakaian air oleh tanaman akan berkorelasi
posistif dengan produksi biomassa tanaman, hanya sebagian kecil dari air yang
diserap akan menguap melalui stomata atau melalui transpirasi
(Dwidjoseputro,1984).
II.1 Struktur Molekul Air dan Ikatan Hidrogen
Lakitan, (2011) dalam bukunya mengatakan air merupakan suatu molekul
yang sederhana, terdiri dari 1 atom oksigen (o) dan 2 atom hidrogen (H), sehingga
berat molekulnya hanya 18 g/mol. Terlepas dari kesederhanaan komposisi atom
penyusunnya dan ukuran molekulnya yang kecil, molekul air mempunyai
beberapa karakteristik yang unik. Karakteristik tersebut disebabkan karena
rangkaian kedua atom H pada atom O (yang berada di tengah) tidak membentuk
garis lurus. Rangkaian ini membentuk sudut 105°. Besar sudut ini selalu sama jika
air dalam bentuk padat (es), tetapi agak bervariasi jika air dalam bentuk cair,
walaupun rata-rata besar sudutnya 105°.
II.2 Karakteristik Molekul Air
Molekul air memiliki beberapa karakter utama (Lakitan, 2011) yaitu:
1. Berbentuk cair pada suhu ruang, semakin besar ukuran molekul suatu
senyawa, maka pada suhu ruang senyawa tersebut akan cenderung berbentuk
cair atau padat, sebaliknya jika ukuran molekulnya kecil, maka akan cenderung
berbentuk gas atau cair.
2. Panas spesifik yang tinggi, panas spesifik molekul air merupakan jumlah
energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 g air murni setinggi 1°C.
Besarnya energi tersebut adalah 1 cal (1000 cal= 1 kcal= 1 Cal). Satuan SI
untuk energi panas adalah Joule (J), dimana 1 cal= 4,184 J.
3. Panas laten evaporasi dan fusi yang tinggi, panas laten evaporasi molekul air
merupakan energi yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 g air pada suhu 20°C,
sedangkan panas laten fusi merupakan energi yang dibutuhkan untuk
mencairkan 1 g es pada suhu 0°C. Besarnya energi panas laten evaporasi air
adalah 586 cal dan untuk panas laten fusi adalah 80 cal.
4. Viskositas rendah, karena ikatan-ikatan hidrogen harus diputus agar air dapat
mengalir, maka ada anggapan bahwa viskositas (hambatan untuk pengaliran)
air akan tinggi. Tetapi pada kenyataannya tidaklah demikian, karena pada air
dalam keadaan cair, setiap ikatan hidrogen dimiliki bersama-sama oleh 2
molekul air lainnya, sehingga ikatan hidrogen tersebut menjadi lemah dan
mudah putus. Air dapat mengalir dengan mudah dalam jaringan tumbuhan.
Pada kondisi padat, setiap atom O memiliki lebih sedikit ikatan hidrogen,
sehingga masing-masing ikatan akan lebih kuat. Viskositas air akan menurun
jika suhunya meningkat.
5. Adanya gaya kohesi dan adhesi, karena bersifat polar, maka akan mudah
terjadi tarik-menarik antara molekul air dengan berbagai molekul lainnya,
misalnya dengan protein dan polisakarida penyusun dinding sel. Daya tarik-
menarik antara molekul yang tak sejenis disebut adhesi. Untuk molekul air,
tarik-menarik ini melibatkan ikatan hidrogen. Daya tarik-menarik antara
molekul yang sejenis (misalnya antara sesama molekul air) disebut kohesi.
Adanya gaya kohesi ini memungkinkan air diangkut dalam pembuluh xylem
dari akar ke daun.
II.3 Serapan Dan Pengangkutan Air
Air diserap tanaman melalui akar bersama-sama dengan unsur-unsur hara
yang terlarut di dalamnya, kemudian diangkut kebagian atas tanaman, terutama
daun, melalui pembuluh xylem. Pembuluh xylem yang terdapat pada akar, batang
dan daun merupakan suatu sistem yang kontinu atau berhubungan satu sama lain
(Lakitan, 2011).
Masih menurut Lakitan 2011, ada 4 teori yang menjelaskan tentang
pengangkutan air di dalam pembuluh xilem yaitu:
1. Teori tekanan akar. Pada awalnya diperkirakan air naik ke bagian atas tanaman
karena adanya tekanan dari akar. Hal ini didasarkan atas fakta bahwa jika
batang tanaman dipotong dan kemudian dihubungkan dengan selang
manometer air raksa, maka air di dalam selang akan terdorong ke atas oleh
tekanan yang berasal dari akar. Tetapi dari hasil pengukuran yang intensif pada
berbagai jenis tanaman, maka besarnya tekanan tersebut umumnya tidak lebih
dari 0,1 Mpa (mega pascal). Selain itu tekanan akar hanya teramati pada
kondisi tanah yang berkecukupan air dan kelembaban udara relatif tinggi, atau
dengan kata lain pada saat laju transpirasi sengat rendah.
2. Teori kapilaritas. Kapilaritas merupakan gejala yang timbul akibat interaksi
antara permukaan benda padat dengan benda cair yang menyebabkan gangguan
terhadap bentuk permukaan cairan yang semula data. Didalam pipa yang kecil,
hal ini menyebabkan naiknya permukaan cairan. Hal ini disebabkan karena
cairan ditarik oleh dinding bagian dalam pipa oleh gaya adhesi. Secara visual
hal ini terlihat dari bentuk permukaan cairan (meniscus) di dalam pipa. Tinggi
permukaan ciran yang di dalam pipa kapiler sangat tergantung pada diameter
pipa kapiler tersebut.
3. Teori sel pemompa. Pada abad ke-19 diyakkini bahwa pergerakan vertikal air
dari akar ke daun adalah karena adanya peranan sel-sel khusus yang berfungsi
memompakan air ke atas. Sel-sel ini diperkirakan berada pada setiap interval
jarak tertentu dan pada posisi yang berurutan secara suksesif. Setiap sel
pemompa bertugas memompakan air sampai pada posisi sel pemompa yang
berada diatasnya. Hal ini berlangsung secara kontinyu dari akar sampai ke
daun. Tetapi hasil kajian natomis yang teliti gagal menemukan keberadaan sel-
sel pemompa ini.
4. Teori kohesi. Ada 3 elemen dasar dari teori kohesi untuk menjelaskan
pergerakan vertikal air dalam tubuh tumbuhan, yaitu tenaga pendorong (driving
force), hidrasi pada lintasan yang dilalui, dan gaya kohesi antara molekul air.
II.4 Transpirasi pada Tumbuhan
Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan
hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang
kutikula, dan lentisel. Transpirasi merupakan pengeluaran berupa uap H2O dan
CO2, terjadi siang hari saat panas, melaui stomata (mulut daun) dan lentisel (celah
batang). Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang berhubungan
dengan udara luar, yaitu melalui pori-pori daun seperti stomata, lubang kutikula,
dan lentisel oleh proses fisiologi tanaman (Ratnawati, 2012).
Semakin cepat laju transpirasi pada tumbuhan berarti semakin cepat
pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya, sedangkan alat
untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau
transpirometer (Ratnawati, 2012).
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi ditentukan oleh
beberapa hal (Lakitan, 2011) yaitu:
1. Faktor-faktor internal yang mempengaruhi mekanisme buka-tutup stomata
2. Kelembaban udara sekitar tanaman
3. Suhu udara
4. Suhu daun tanaman
Walaupun beberapa jenis tumbuhan dapat hidup tanpa melakukan
transpirasi, tetapi jika transpirasi berlangsung pada tumbuhan agaknya dapat
memberikan beberapa keuntungan bagi tumbuhan tersebut misalnya dalam
mempercepat laju pengangkutan unsur hara melalui pembuluh xylem, menjaga
turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal dan sebagai salah satu
cara untuk menjaga stabilitas suhu daun (Lakitan, 2011).
Transpirasi jelas merupakan suatu proses pendinginan (sebagaimana
halnya juga evaporasi). Pada siang hari, radiasi matahari yang diserap daun akan
meningkatkan suhu daun. Jika transpirasi berlangsung maka peningkatan suhu
daun ini dapat dihindari. Sesungguhnya jika transpirasi tidak berlangsung, suhu
daun tetap akan didinginkan melalui proses fisika lainnya, yaitu secara konduksi.
Akan tetapi, kehilangan panas secara konduksi ini hanya akan berlangsung jika
suhu daun lebih tinggi dari suhu udara disekitarnya (Lakitan, 2011).
BAB III
METODE PERCOBAAN
III.1 Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah mikroskop, objek glass,
deg gelas, pipet tetes, botol kaca, kertas saring, pisau silet dan kamera.
III.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sirih-sirihan
Peperomia sp., pacar air Impatiens balsamina, air destilata, dan pewarna (safranin
dan metilen blue).
III.3 Prosedur Kerja
1. Siapkan mikroskop dan alat-alat serta bahan lainnya.
2. Campurkan air destilata dengan pewarna safranin dan metilen blue dalam gelas
kimia yang berbeda, saring larutan dengan kertas saring.
3. Masukkan tanaman sirih-sirihan Peperomia sp. dan pacar air Impatiens
balsamina sampai seluruh bagian akarnya terendam.
4. Amati jika air yang telah dicampur dengan pewarna mulai naik di dalam batang
tanaman.
5. Buatlah preparat sayatan melintang batang tanaman percobaan dan amati
dengan mikroskop.
BAB IV
HASIL PERCOBAAN
IV. 1 Hasil
Gambar 1. Peperomia pellusida dengan Safranin
Gambar 2. Impatiens balsamina dengan Metilen Blue
Gambar 3. Penampang Melintang Batang Peperomia pellusida dengan Safranin
Gambar 4. Penampang Melintang batang Impatiens balsamina dengan Metilen Blue
IV.2 Pembahasan
Air merupakan kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan
bahan penyusun utama dari protoplasma sel. Di samping itu, air adalah komponen
utama dalam proses fotosintesis, pengangkutan asimilat hasil proses ini ke bagian-
bagian tanaman hanya dimungkinkan melalui gerakan air dalam tanaman. Dengan
peranan tersebut di atas, jumlah pemakaian air oleh tanaman akan berkorelasi
posistif dengan produksi biomasa tanaman, hanya sebagian kecil dari air yang
diserap akan menguap melalui stomata atau melalui transpirasi.
Pada percobaan ini bertujuan untuk membuktikan bahwa air pada
tumbuhan diangkut melalui akar tanaman keseluruh bagian tubuh tumbuhan
melalui pembuluh xylem.
Pertama-tama tanaman pacar air Impatiens balsamina dan sirih-sirihan
Peperomia sp. Dimasukkan ke dalam dua macam larutan yaitu metilen blue dan
safranin dan dibiarkan selama beberapa saat. Setelah larutan telah terlihat naik
kebatang maka dibuatlah sayatan melintang pada bagian batang tumbuhan
kemudian diamati menggunakan mikroskop yang telah disediakan.
Dari hasil pengamatan terlihat titik-titik merah dan biru yang merupakan
larutan safranin dan metilen blue hal ini membuktikan bahwa dalam tubuh
tumbuhan terdapat jaringan yang dapat mentransport air yaitu pembuluh xylem.
BAB V
PENUTUP
V. 1 Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan ini yaitu mekanisme jaringan transport air
terjadi pada xylem hal ini dibuktikan pada sampel yang diamati melalui
mikroskop terdapat cairan merah dan biru pada batang sampel setelah dimasukkan
ke dalam pewarna (safranin dan metilen blue) selama beberapa menit.
V. 2 Saran
Saran saya agar sekiranya penjelasan mengenai percobaan pada saat
pratikum berlangsung lebih diperjelas.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro, D. 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia. Jakarta.
Johannes, e., sri,s.,dkk. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Lakitan, Benjamin. 2011. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Ratnawati, E. 2012. Transpirasi Pada Tumbuhan. http://ekaratnawati2492.wordpress.com/2012/11/14/transpirasi-pada-tumbuhan-2/. Diakses pada hari jumat, tanggal 8 November 2013; pukul 21.33 WITA, Makassar